La fuente de alimentación es uno de los componentes más importantes de un PC, especialmente cuando nos movemos en gamas altas de ordenadores y equipos HEDT (High End Desktop) y gaming en escenarios DIY (Do It Yourself) donde los usuarios eligen los componentes que desean tener en su equipo y los montan ellos mismos en muchos casos.
Ten en cuenta que los componentes de un ordenador de alto rendimiento para gaming o aplicaciones HEDT consumen cientos de Vatios, que tienen que ser suministrados desde la toma de corriente a través de la fuente de alimentación. De la fuente de alimentación, la corriente se lleva a través de diferentes cables a los componentes del equipo: la placa base, la tarjeta gráfica, las unidades de almacenamiento, los ventiladores y sistemas de refrigeración.
La fuente de alimentación, hace el trabajo de conversión de la corriente alterna del enchufe en la corriente continua que emplean los componentes de nuestro PC. A la placa base y a los diferentes componentes llegan los voltajes de 12V, 5V y 3,3V que se generan en la fuente. En cada componente, a su vez, esos voltios se convierten los que se emplean para alimentar la CPU o la memoria, inferiores a los 3,3V que llegan a la placa. En la placa, de hecho, existen elementos conversores de voltajes.
Podrías pensar que, con tener 12V directamente desde la fuente bastaría, dejando que la placa convirtiese ese 12V en 5V, 3,3V, y los demás voltajes que se emplean en el ordenador, pero, de momento, es más eficiente que este trabajo se haga en la fuente, al menos hasta valores cercanos a los que necesita la CPU o la memoria.
Intel, sin embargo, ha tratado de introducir una nueva especificación de fuentes que maneja únicamente 12V, el ATX12VO. De momento, no hay muchas placas que estén preparadas para estas fuentes. El estándar que está presente de forma mayoritaria en las fuentes y placas es el ATX (hablamos de los conectores de alimentación), que ha pasado de varios años de evolución del ATX 2.x al ATX 3.0.
Foto: conector ATX
Vatios, fuentes de alimentación y ATX 3.0
El parámetro más descriptivo (en principio) de una fuente de alimentación son los Vatios que puede manejar. Cuando hablamos de Vatios, para un voltaje dado, hablamos de corriente también, sin más que tener en cuenta que Vatios (W) = Voltios (V) x Amperios (A). El elemento más difícil de gestionar en una fuente, en realidad, son los Amperios. Es la corriente la que destruye los circuitos y los “quema” en última instancia. El otro elemento que interviene en las relaciones entre corriente y voltaje es la resistencia de los circuitos: Voltios (V) = Amperios (A) x Resistencia (R). Los Amperios se simbolizan por “I” (Intensidad de corriente), de modo que tenemos V = I x R.
Como ya hemos dicho muchas veces, hay una relación directa entre los Vatios y el rendimiento de los equipos. Un procesador que funcione de forma sostenida a 150W rendirá más que un procesador que funcione a 70W. Las tarjetas gráficas muestran este tipo de relación directamente proporcional entre Vatios y rendimiento. Así, una gráfica RTX 4090 de escritorio funciona a hasta 450W, mientras que una RTX 4080 llega a 320W.
Hablamos de componentes de la misma generación tecnológica, claro. Una gráfica con un TGP de 300W de hace dos generaciones puede rendir menos que una gráfica de 200W de ahora. (es una aproximación)
Las fuentes de alimentación han ido evolucionando en los últimos años para adaptarse a las necesidades crecientes de Vatios (Amperios), especialmente cuando trabaja con 12V. Los “railes” de 5V y 3,3V han ido perdiendo relevancia en los últimos años. Los componentes que usan 5V son los HDD y unidades ópticas y los puertos USB. Los que usan 3,3V son la memoria y los SSD NVMe PCIe en las ranuras M.2, así como las ranuras PCIe para periféricos (las gráficas usan 12V). La CPU y las gráficas usan 12V, aunque internamente cuentan con reguladores de voltaje para obtener menores valores para su funcionamiento interno en componentes como el procesador.
También han ido adaptándose a las exigencias en cuanto a eficiencia en las conversiones de voltajes internas AC-DC y DC-DC (corriente alterna a corriente continua y corriente continua a corriente continua), adoptando los estándares 80 PLUS (80 PLUS, 80 PLUS Bronze, 80 PLUS Silver, 80 PLUS Gold, 80 PLUS Platinum y 80 PLUS Titanium), cada uno de ellos con niveles de eficiencia mayores. El 80 PLUS Titanium es el más reciente, que incluye certificación de eficiencia para cargas del 10%, además del 20%, 50% y 100% del resto de las certificaciones.
ATX 3.0: el estándar para las nuevas generaciones de PCs
Con la llegada de PCIe 5.0, las especificaciones para la alimentación de las tarjetas gráficas ha cambiado de forma notable. En concreto, se necesita que las fuentes puedan soportar picos de potencia que sean 3x la potencia de la GPU más la potencia del resto de componentes. Con ATX 2.x (hasta 2.56), no había un máximo definido en las especificaciones del estándar. Pero ahora sí. Así que los fabricantes de fuentes tienen que “ponerse los vatios” y diseñar fuentes que soporten esos picos.
Las fuentes ATX 3.0 ahora hay que dimensionarlas de un modo diferente a como se dimensionaban las fuentes ATX 2.0. Para una GPU de 300W, por ejemplo, con un procesador de gama alta que necesita otros 300W contando algo de overclocking, más otros 150W para el resto de componentes, necesitábamos calcular generosamente los Vatios de la fuente ATX 2.x para asumir picos de consumo. Pongamos 1.200W, aunque el consumo en Vatios fuera de 750W sumando GPU, CPU y otros componentes.
Con ATX 3.0, la especificación exige que la fuente de 750W aguante 900W de pico durante 100 microsegundos para la GPU de 300W, por lo que no necesitamos elegir una fuente de más Vatios. Para una GPU de 400W, tendríamos 850W para la fuente ATX 3.0, con picos de 1.200W.
Seguridad, componentes, conexiones y ruido
Otros elementos que definen a una fuente de alimentación pasan por las medidas de seguridad implementadas para evitar que una fuente cause daños en los componentes conectados, o que incluso “se queme” cuando se enfrenta a sobre corrientes o sobre tensiones o a temperaturas excesivas.
La calidad de los componentes es otro factor determinante para elegir una fuente. Los condensadores, sin ir más lejos, tienen que soportar el trasiego de ingentes cantidades de corriente, alcanzando temperaturas elevadas. El grosor de los cables, el uso de aislantes para los mismos o diseños trenzados son otros factores que hay que mirar con lupa para elegir una buena fuente.
También es importante tener en cuenta si los cables son modulares o no. Los cables modulares permiten mantener despejado el interior del equipo, usando solo los cables necesarios para alimentar nuestros componentes.
La refrigeración es otro punto que merece la pena evaluar. A mayor ventilador, más capacidad de refrigeración y menos ruido que hay que soportar. La tecnología de los rodamientos o las aspas, también cuenta.
En el siguiente apartado veremos con más detalle algunos de estos aspectos desde la perspectiva de elegir una fuente.
